JP2016154170A - Grinding device - Google Patents

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Kazuo Kobayashi
一雄 小林
堀田　秀児
Hideji Hotta
秀児 堀田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grind a wafer without using a protective member.SOLUTION: A grinding device (1) comprises: a chuck table (3) that holds a wafer (W); a negative pressure generation part (32) that generates a negative pressure on a holding surface (31) of the chuck table; grinding means (2) for grinding a top face of the wafer; and a plurality of support rollers (4) that support an outer edge of the wafer and auto-rotate. The wafer is held in a non-contact manner while spacing the holding surface and a bottom face of the wafer, and the wafer is ground by the grinding means while rotating the wafer in contact with the support rollers by auto-rotating the support rollers.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ウエーハを研削する研削装置に関し、特に、ウエーハの下面を非接触で保持して研削する研削装置に関する。   The present invention relates to a grinding apparatus for grinding a wafer, and more particularly to a grinding apparatus for grinding while holding a lower surface of a wafer in a non-contact manner.

研削装置でウエーハを研削する場合、デバイスが形成されている面にＢＧテープ（バックグラインドテープ）等の保護部材が貼着され、ウエーハは、保護部材を介してチャックテーブル上に保持される。そして、保護部材が貼着された面とは反対の面が研削砥石によって研削されることにより、ウエーハが所定の厚みに薄化される（例えば、特許文献１参照）。   When grinding a wafer with a grinding apparatus, a protective member such as a BG tape (back grind tape) is attached to the surface on which the device is formed, and the wafer is held on the chuck table via the protective member. Then, the surface opposite to the surface to which the protective member is attached is ground by a grinding wheel, so that the wafer is thinned to a predetermined thickness (see, for example, Patent Document 1).

特許第４４８８５８１号公報Japanese Patent No. 4488581

ところで、上記した保護部材を研削加工に用いる場合、保護部材をウエーハに貼着する工程や、研削後にウエーハから保護部材を剥離する工程が必要である。また、ウエーハ毎に保護部材が必要なため、保護部材にかかるコストが不経済であるという問題があった。   By the way, when using the above-described protective member for grinding, a step of attaching the protective member to the wafer and a step of peeling the protective member from the wafer after grinding are necessary. Further, since a protective member is required for each wafer, there is a problem that the cost for the protective member is uneconomical.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、保護部材を用いることなくウエーハを研削することができる研削装置を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the grinding apparatus which can grind a wafer, without using a protection member.

本発明の研削装置は、負圧生成部により生成された負圧によってウエーハを保持する保持手段と、保持手段で保持するウエーハを環状に砥石を配設した研削ホイールを回転可能に装着して研削する研削手段と、を備える研削装置であって、負圧生成部は、ウエーハの面積に対応した保持面と、保持面から液体を噴出する噴出孔と、で構成され、噴出孔から噴出される液体が保持面とウエーハの下面との隙間に流通して隙間に負圧を生成し、保持手段は、保持面の外側に配設する少なくとも３つの支持ローラと、支持ローラをウエーハの径方向に進退させ支持ローラの外側面をウエーハの外周縁に接触および離間させる進退手段と、支持ローラを自転させ支持ローラの外側面が接触するウエーハを回転させる自転手段と、を備え、保持手段でウエーハを非接触保持し自転手段で回転するウエーハを砥石で研削することを特徴とする。   The grinding apparatus according to the present invention comprises a holding means for holding a wafer by a negative pressure generated by a negative pressure generating section, and a grinding wheel having a grindstone in which a grindstone is disposed in an annular manner on the wafer held by the holding means. A negative pressure generating unit comprising: a holding surface corresponding to the area of the wafer; and an ejection hole that ejects liquid from the holding surface, and is ejected from the ejection hole. The liquid flows through the gap between the holding surface and the lower surface of the wafer to generate a negative pressure in the gap. The holding means includes at least three support rollers disposed outside the holding surface, and the support rollers in the radial direction of the wafer. Advancing / retreating means for advancing and retreating the outer surface of the support roller to contact and separate from the outer peripheral edge of the wafer, and a rotating means for rotating the support roller to rotate and rotate the wafer that contacts the outer surface of the support roller. Characterized by grinding the wafer to rotate in a non-contact holding rotating means over wafer in the grinding wheel.

この構成によれば、ウエーハの下面と保持面との隙間に液体が流通して当該隙間に負圧が生成されることにより、保持面に対してウエーハが非接触で保持される。また、３つの支持ローラの外側面がウエーハの外周縁に接触した状態で各支持ローラが自転することにより、保持面に対してウエーハが回転される。そして、回転されるウエーハの上面を砥石で研削することで、保持面に対してウエーハを非接触で保持しながら研削することができる。よって、保護部材を用いることなくウエーハを研削することができる。   According to this configuration, the liquid flows through the gap between the lower surface of the wafer and the holding surface and a negative pressure is generated in the gap, so that the wafer is held in a non-contact manner with respect to the holding surface. Further, each support roller rotates while the outer surfaces of the three support rollers are in contact with the outer peripheral edge of the wafer, whereby the wafer is rotated with respect to the holding surface. Then, by grinding the upper surface of the rotated wafer with a grindstone, the wafer can be ground while being held in a non-contact manner with respect to the holding surface. Therefore, the wafer can be ground without using a protective member.

本発明によれば、保持面に対してウエーハを非接触で保持しながら研削することにより、保護部材を用いることなくウエーハを研削することができる。   According to the present invention, the wafer can be ground without using a protective member by grinding the wafer while holding the wafer in a non-contact manner.

本実施の形態に係る研削装置（保持手段）の斜視図である。It is a perspective view of the grinding device (holding means) which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る研削装置を側面から見た模式図である。It is the schematic diagram which looked at the grinding device concerning this embodiment from the side. 本実施の形態に係る研削装置の保持動作及び研削動作を示す上面図である。It is a top view which shows holding | maintenance operation | movement and grinding operation | movement of the grinding device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る研削装置の保持動作を示す側面図である。It is a side view which shows holding | maintenance operation | movement of the grinding device which concerns on this Embodiment. 本実施の形態に係る研削装置の研削動作を示す側面図である。It is a side view which shows the grinding operation of the grinding apparatus which concerns on this Embodiment.

以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置について説明する。図１は、本実施の形態に係る研削装置の斜視図である。図２は、本実施の形態に係る研削装置を側面から見た模式図である。なお、本実施の形態に係る研削装置は、研削加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄加工等の一連の加工が全自動で実施されるフルオートタイプの研削装置で構成してもよい。また、図２において、説明の便宜上、チャックテーブルを断面図で示している。   Hereinafter, the grinding apparatus according to the present embodiment will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a perspective view of a grinding apparatus according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic view of the grinding apparatus according to the present embodiment as viewed from the side. Note that the grinding device according to the present embodiment is not limited to a device configuration dedicated to grinding processing, for example, a fully automatic type grinding in which a series of processing such as grinding processing, polishing processing, and cleaning processing is performed fully automatically. You may comprise with an apparatus. In FIG. 2, the chuck table is shown in a sectional view for convenience of explanation.

図１及び図２に示すように、研削装置１は、多数の研削砥石２４を円環状に並べた研削ホイール２２を装着する研削手段２を用いて、チャックテーブル３に保持されたウエーハＷを研削するように構成されている。研削装置１は、チャックテーブル３の回転軸と研削手段２の回転軸とが平行な状態でウエーハＷの面方向にずらされ、円環状に並んだ研削砥石２４がウエーハＷの上面（被研削面）に円弧状に接触すると共にウエーハＷの中心を研削砥石２４が通過することで、ウエーハＷを研削し薄化する。なお、ウエーハＷは、サファイア、炭化ケイ素等の硬質なウエーハに限らず、シリコン、ガリウム砒素等の半導体基板でもよいし、樹脂や金属等で形成された基板でもよい。   As shown in FIGS. 1 and 2, the grinding apparatus 1 grinds the wafer W held on the chuck table 3 by using a grinding means 2 on which a grinding wheel 22 in which a large number of grinding wheels 24 are arranged in an annular shape is mounted. Is configured to do. The grinding apparatus 1 is shifted in the surface direction of the wafer W in a state where the rotation axis of the chuck table 3 and the rotation axis of the grinding means 2 are parallel to each other. ), And the grinding wheel 24 passes through the center of the wafer W, whereby the wafer W is ground and thinned. The wafer W is not limited to a hard wafer such as sapphire or silicon carbide, but may be a semiconductor substrate such as silicon or gallium arsenide, or a substrate formed of resin or metal.

研削手段２は、円筒状のスピンドル２０の下端にマウント２１を設けて構成されている。マウント２１の下面には、ホイール基台２３に複数の研削砥石２４が真円の環状に装着された研削ホイール２２が保持されている。複数の研削砥石２４は、例えば、ダイヤモンド砥粒をレジンボンド、ビトリファイドボンド等のボンド剤で固めたセグメント砥石で構成される。また、研削手段２が、研削送り手段１０によって鉛直方向に昇降移動されることにより、研削手段２とチャックテーブル３とが相対的に接近及び離間される。研削送り手段１０は、例えば、モータ駆動のガイドアクチュエータで構成される。   The grinding means 2 is configured by providing a mount 21 at the lower end of a cylindrical spindle 20. The lower surface of the mount 21 holds a grinding wheel 22 in which a plurality of grinding wheels 24 are mounted on a wheel base 23 in a circular shape. The plurality of grinding wheels 24 are composed of, for example, a segmented grinding wheel in which diamond abrasive grains are hardened with a bonding agent such as resin bond or vitrified bond. Further, when the grinding means 2 is moved up and down in the vertical direction by the grinding feed means 10, the grinding means 2 and the chuck table 3 are relatively approached and separated from each other. The grinding feed means 10 is composed of, for example, a motor driven guide actuator.

チャックテーブル３は、円板状の保持部３０の上面（保持面３１）でウエーハを非接触で保持するいわゆるベルヌーイ方式のチャックテーブルで構成される。保持部３０の上面には、ウエーハＷの面積に対応した保持面３１が形成されている。具体的には、ウエーハＷの外径より保持面３１の外径が僅かに大きく形成されている。チャックテーブル３には、保持面３１に負圧を生成させる負圧生成部３２と、ウエーハＷの外周を支持してウエーハＷを回転可能にする３つの支持ローラ４とが設けられている。負圧生成部３２は、保持面３１と、保持部３０に高圧な液体を供給する液体供給源３３と、液体供給源３３から供給される液体を所定の流速で保持面３１から噴出させる環状の噴出孔３４とを含んで構成される。   The chuck table 3 is a so-called Bernoulli chuck table that holds the wafer in a non-contact manner on the upper surface (holding surface 31) of the disk-shaped holding unit 30. A holding surface 31 corresponding to the area of the wafer W is formed on the upper surface of the holding unit 30. Specifically, the outer diameter of the holding surface 31 is slightly larger than the outer diameter of the wafer W. The chuck table 3 is provided with a negative pressure generating section 32 that generates a negative pressure on the holding surface 31 and three support rollers 4 that support the outer periphery of the wafer W and allow the wafer W to rotate. The negative pressure generating unit 32 is an annular shape that ejects the holding surface 31, a liquid supply source 33 that supplies high-pressure liquid to the holding unit 30, and the liquid supplied from the liquid supply source 33 from the holding surface 31 at a predetermined flow rate. And an ejection hole 34.

噴出孔３４は、保持面３１の中央付近に形成されており、保持面３１の中心を環状に囲うように形成されている。また、保持部３０には、液体供給源３３と噴出孔３４とを連通する流路３５が形成されている。流路３５は、保持部３０の下面から鉛直方向に延び、保持部３０の中心軸に沿う第１の流路３６と、第１の流路３６の上端から放射状に延び、噴出孔３４に連通する複数の第２の流路３７とで構成される。第１の流路３６は、保持部３０の内部であって保持部３０の上面（保持面３１）付近で第２の流路３７に連通する。第２の流路３７は、保持部３０の中心から径方向外側に向かって僅かに上方に傾斜するように形成されている。   The ejection hole 34 is formed near the center of the holding surface 31 and is formed so as to surround the center of the holding surface 31 in an annular shape. In addition, the holding unit 30 is formed with a flow path 35 that communicates the liquid supply source 33 and the ejection hole 34. The channel 35 extends in the vertical direction from the lower surface of the holding unit 30, extends radially from the first channel 36 along the central axis of the holding unit 30, and the upper end of the first channel 36, and communicates with the ejection hole 34. And a plurality of second flow paths 37. The first channel 36 communicates with the second channel 37 inside the holding unit 30 and in the vicinity of the upper surface (holding surface 31) of the holding unit 30. The second flow path 37 is formed so as to be slightly inclined upward from the center of the holding portion 30 toward the radially outer side.

３つの支持ローラ４は、保持面３１の外周において周方向に保持面３１の中心を囲むように並んで配設されている。支持ローラ４は、例えば、ゴム材料や樹脂材料、又は、スポンジ材で形成される。各支持ローラ４は、鉛直方向に延びる円柱形状に形成され、同一の外径を有している。各支持ローラ４の下端には、軸心に鉛直方向に延びるシャフト４１が固定されている。シャフト４１は、保持部３０の厚みに対して十分に長く形成されている。保持部３０の下側において、シャフト４１の途中には、プーリ４２が一体固定されている。   The three support rollers 4 are arranged side by side so as to surround the center of the holding surface 31 in the circumferential direction on the outer periphery of the holding surface 31. The support roller 4 is made of, for example, a rubber material, a resin material, or a sponge material. Each support roller 4 is formed in a columnar shape extending in the vertical direction and has the same outer diameter. A shaft 41 extending in the vertical direction about the axis is fixed to the lower end of each support roller 4. The shaft 41 is formed sufficiently long with respect to the thickness of the holding portion 30. A pulley 42 is integrally fixed on the lower side of the holding unit 30 in the middle of the shaft 41.

また、シャフト４１の下端には、支持ローラ４、シャフト４１及びプーリ４２をウエーハＷの径方向に進退させる進退手段５が設けられている。進退手段５は、支持ローラ４、シャフト４１及びプーリ４２がシャフト４１を中心に一体回転できるように、シャフト４１を支持する。進退手段５は、移動ブロック５０と、ガイドレール５１と、図示しないエアシリンダとを備えている。移動ブロック５０は、シャフト４１を支持すると共に径方向に移動可能に構成される。ガイドレール５１は、径方向に延びる長尺体で形成され、移動ブロック５０の径方向の移動をガイドする。エアシリンダは、移動ブロック５０に連結され、移動ブロック５０に対して駆動力を付与する。なお、進退手段５はこの構成に限定されず、モータ駆動のガイドアクチュエータで構成してもよい。   Further, at the lower end of the shaft 41, an advancing / retreating means 5 for advancing and retracting the support roller 4, the shaft 41, and the pulley 42 in the radial direction of the wafer W is provided. The advance / retreat means 5 supports the shaft 41 so that the support roller 4, the shaft 41, and the pulley 42 can rotate integrally around the shaft 41. The advancing / retreating means 5 includes a moving block 50, a guide rail 51, and an air cylinder (not shown). The moving block 50 is configured to support the shaft 41 and be movable in the radial direction. The guide rail 51 is formed of a long body extending in the radial direction, and guides the movement of the moving block 50 in the radial direction. The air cylinder is connected to the moving block 50 and applies a driving force to the moving block 50. The advancing / retreating means 5 is not limited to this configuration, and may be a motor-driven guide actuator.

各プーリ４２には、ベルト４３が巻き掛けられており、ベルト４３に対してモータ４４からの駆動力が付与されることにより、各支持ローラ４（プーリ４２及びシャフト４１を含む）に回転力が伝達される。ここで、ベルト４３及びモータ４４は、支持ローラ４を自転させる自転手段を構成する。また、ベルト４３には、ベルトテンショナ６によって径方向内側に向かう押圧力が付与されており、ベルト４３のテンションが一定に保たれている。   A belt 43 is wound around each pulley 42, and a driving force from the motor 44 is applied to the belt 43, whereby a rotational force is applied to each support roller 4 (including the pulley 42 and the shaft 41). Communicated. Here, the belt 43 and the motor 44 constitute a rotation means for rotating the support roller 4. Further, a pressing force directed radially inward by the belt tensioner 6 is applied to the belt 43, and the tension of the belt 43 is kept constant.

ベルトテンショナ６は、ベルト４３に外側から当接するテンションプーリ６０と、テンションプーリ６０を回転可能に支持するシャフト６１と、シャフト６１を径方向内側に押圧する押圧手段６２とを備えている。押圧手段６２は、移動ブロック６３と、ガイドレール６４と、エアシリンダ６５とを備えている。移動ブロック６３は、シャフト６１を支持すると共に径方向に移動可能に構成される。ガイドレール６４は、径方向に延びる長尺体で形成され、移動ブロック６３の径方向の移動をガイドする。エアシリンダ６５は、径方向に進退可能なロッド６６を移動ブロック６３に固定し、移動ブロック６３に所定の押圧力を付与する。本実施の形態では、支持ローラ４、進退手段５及びモータ４４（自転手段）を含んで保持手段が構成される。   The belt tensioner 6 includes a tension pulley 60 that contacts the belt 43 from the outside, a shaft 61 that rotatably supports the tension pulley 60, and a pressing unit 62 that presses the shaft 61 radially inward. The pressing means 62 includes a moving block 63, a guide rail 64, and an air cylinder 65. The moving block 63 is configured to support the shaft 61 and be movable in the radial direction. The guide rail 64 is formed of a long body extending in the radial direction, and guides the movement of the moving block 63 in the radial direction. The air cylinder 65 fixes a rod 66 that can advance and retract in the radial direction to the moving block 63 and applies a predetermined pressing force to the moving block 63. In the present embodiment, the holding means is configured including the support roller 4, the advance / retreat means 5, and the motor 44 (spinning means).

ところで、ベルヌーイパッドのようにベルヌーイの定理を利用した非接触式の搬送手段は従来から存在した。しかしながら、ベルヌーイの定理をチャックテーブルに適用し、ウエーハを非接触保持した状態で研削するものは存在しなかった。例えば、ベルヌーイの定理をそのままチャックテーブルに適用することも考えられる。この場合、ウエーハが径方向に移動するのを防止するため、ウエーハの外周縁に複数の支持部を接触させてウエーハの径方向の移動を規制する必要がある。ウエーハの外周縁を支持部で支持した状態で研削加工を実施しようとした場合、ウエーハを保持したチャックテーブルが回転されることで複数の支持部も回転される。このため、研削砥石がウエーハの半径部分に接触するように研削手段を降下させると、砥石と支持部が衝突（干渉）してしまい、ウエーハを研削することができないという問題があった。   By the way, there has conventionally been a non-contact type conveying means using Bernoulli's theorem such as Bernoulli pad. However, there was no one that applied Bernoulli's theorem to a chuck table and performed grinding with the wafer held in a non-contact manner. For example, it may be possible to apply Bernoulli's theorem to a chuck table as it is. In this case, in order to prevent the wafer from moving in the radial direction, it is necessary to restrict the movement of the wafer in the radial direction by bringing a plurality of support portions into contact with the outer peripheral edge of the wafer. When grinding is performed with the outer peripheral edge of the wafer supported by the support portion, the plurality of support portions are also rotated by rotating the chuck table holding the wafer. For this reason, when the grinding means is lowered so that the grinding wheel comes into contact with the radius portion of the wafer, the grinding wheel and the support portion collide (interfere), and there is a problem that the wafer cannot be ground.

そこで、本件発明者等は、研削装置において、ウエーハＷの外周を支持ローラ４で支持すると共に、支持ローラ４を自転させることにより、チャックテーブル３自体を回転させることなく、ウエーハＷだけを回転させることに想到した。これにより、外周を支持する支持部（支持ローラ４）が研削手段に干渉することなく、ウエーハＷ全面を研削することが可能になった。また、ベルヌーイの原理を用いてウエーハＷの下面を非接触保持した状態で研削加工を実現することにより、ウエーハのデバイス面にＢＧテープ等の保護部材を貼着する必要がなくなった。   Therefore, the inventors of the present invention support the outer periphery of the wafer W with the support roller 4 and rotate only the wafer W without rotating the chuck table 3 itself by rotating the support roller 4 in the grinding apparatus. I thought of that. As a result, the entire surface of the wafer W can be ground without the support portion (support roller 4) supporting the outer periphery interfering with the grinding means. Further, by implementing the grinding process in a state where the lower surface of the wafer W is held in a non-contact manner using the Bernoulli principle, it is not necessary to attach a protective member such as a BG tape to the device surface of the wafer.

ここで、図３から図４を参照して、本実施の形態に係る研削装置のウエーハ保持動作について説明する。図３は、本実施の形態に係る研削装置の保持動作等を示す上面図である。図３Ａは支持ローラがウエーハの外周縁から離間した状態を示し、図３Ｂは支持ローラがウエーハの外周縁に接触した状態を示している。図４は、本実施の形態に係る研削装置の保持動作を示す側面図である。図４Ａは支持ローラがウエーハの外周縁から離間した状態を示し、図４Ｂは支持ローラがウエーハの外周縁に接触した状態を示している。   Here, with reference to FIGS. 3 to 4, the wafer holding operation of the grinding apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 3 is a top view showing the holding operation and the like of the grinding apparatus according to the present embodiment. FIG. 3A shows a state in which the support roller is separated from the outer peripheral edge of the wafer, and FIG. 3B shows a state in which the support roller is in contact with the outer peripheral edge of the wafer. FIG. 4 is a side view showing the holding operation of the grinding apparatus according to the present embodiment. 4A shows a state where the support roller is separated from the outer peripheral edge of the wafer, and FIG. 4B shows a state where the support roller is in contact with the outer peripheral edge of the wafer.

図３及び図４に示すように、支持ローラ４が保持面３１の外周から外側に退避された状態で、ウエーハＷは、図示しない搬送手段によってチャックテーブル３の保持面３１上に載置される。このとき、図３Ａに示すように、ベルト４３の外側面にはテンションプーリ６０が接触しており、ベルト４３及びテンションプーリ６０は、押圧手段６２によって径方向内側に向かって押し付けられている。これにより、ベルト４３のテンションが一定に保たれている。   As shown in FIGS. 3 and 4, the wafer W is placed on the holding surface 31 of the chuck table 3 by a conveying means (not shown) in a state where the support roller 4 is retracted to the outside from the outer periphery of the holding surface 31. . At this time, as shown in FIG. 3A, the tension pulley 60 is in contact with the outer surface of the belt 43, and the belt 43 and the tension pulley 60 are pressed radially inward by the pressing means 62. Thereby, the tension of the belt 43 is kept constant.

また、図４Ａに示すように、保持部３０には、液体供給源３３から高圧水が供給されており、高圧水は、保持部３０内の流路３５（第１の流路３６及び第２の流路３７）を伝って噴出孔３４から所定の流速で噴出されている。噴出孔３４から噴出される高圧水は、ウエーハＷの下面と保持面３１との間を保持面３１の中心（噴出孔３４）から保持面３１の外周に向かって保持面３１に沿って流れる。この高圧水の流速によってウエーハＷと保持面３１との間には負圧が生成される。すなわち、ウエーハＷと保持面３１との間に存在する高圧水によって引き起こされるベルヌーイ効果により、ウエーハＷの下面が保持面３１に向かって引っ張られるように吸引力が発生する。   As shown in FIG. 4A, the holding unit 30 is supplied with high-pressure water from a liquid supply source 33, and the high-pressure water flows into the flow path 35 (the first flow path 36 and the second flow path in the holding unit 30). Are ejected from the ejection holes 34 at a predetermined flow velocity. The high-pressure water ejected from the ejection holes 34 flows along the holding surface 31 from the center of the holding surface 31 (the ejection holes 34) to the outer periphery of the holding surface 31 between the lower surface of the wafer W and the holding surface 31. A negative pressure is generated between the wafer W and the holding surface 31 by the flow rate of the high-pressure water. That is, a suction force is generated so that the lower surface of the wafer W is pulled toward the holding surface 31 by the Bernoulli effect caused by the high-pressure water existing between the wafer W and the holding surface 31.

このように、噴出孔３４から噴出される高圧水によって保持面３１に負圧が生成され、ウエーハＷが保持面３１に向かって引き寄せられる。このとき、ウエーハＷと保持面３１との間には高圧水の層Ｌ（隙間Ｇ）が形成され、ウエーハＷの下面は、高圧水の層Ｌによって所定の隙間を空けた状態で保持面３１に非接触で吸引保持される。なお、本実施の形態では、高圧水を用いたことにより、高圧水の層ＬがウエーハＷを押し上げているため、研削手段２による研削加工負荷に耐えることができる。また、高圧水の層Ｌを形成する高圧水がウエーハＷの外周から排出されることにより、研削加工中にウエーハＷの下面に研削屑が付着するのを防止している。   Thus, a negative pressure is generated on the holding surface 31 by the high-pressure water ejected from the ejection holes 34, and the wafer W is drawn toward the holding surface 31. At this time, a layer L of high-pressure water (gap G) is formed between the wafer W and the holding surface 31, and the lower surface of the wafer W is held at a predetermined gap by the layer L of high-pressure water. It is sucked and held without contact. In the present embodiment, since the high pressure water layer L pushes up the wafer W by using the high pressure water, it is possible to withstand the grinding processing load by the grinding means 2. Further, the high-pressure water forming the high-pressure water layer L is discharged from the outer periphery of the wafer W, thereby preventing grinding debris from adhering to the lower surface of the wafer W during grinding.

そして、図３Ｂ及び図４Ｂに示すように、進退手段５（移動ブロック５０）が駆動されることにより、支持ローラ４、シャフト４１及びプーリ４２が径方向内側に移動され、支持ローラ４の外側面がウエーハＷの外周に当接する。これにより、ウエーハＷは３点支持され、径方向の移動が規制される。この結果、ウエーハＷの位置決めがなされる。プーリ４２が径方向内側に移動されることにより、ベルト４３は弛もうとする。しかしながら、ベルト４３に接触しているテンションプーリ６０が押圧手段６２によって径方向内側に押圧されているため、テンションプーリ６０はベルト４３の外側面に接触したままガイドレール６４に沿って径方向内側に移動される。テンションプーリ６０は、ベルト４３のテンションが適正になる位置まで移動される。このように、ベルト４３がテンションプーリ６０によって一定の押圧力で径方向内側に押圧され、ベルト４３の外側面にテンションプーリ６０が一定の押圧力で接触された状態が維持される。これにより、ベルト４３のテンションが一定に保たれる。   Then, as shown in FIGS. 3B and 4B, when the advance / retreat means 5 (moving block 50) is driven, the support roller 4, the shaft 41 and the pulley 42 are moved radially inward, and the outer surface of the support roller 4 is moved. Comes into contact with the outer periphery of the wafer W. As a result, the wafer W is supported at three points, and movement in the radial direction is restricted. As a result, the wafer W is positioned. As the pulley 42 is moved radially inward, the belt 43 tends to loosen. However, since the tension pulley 60 in contact with the belt 43 is pressed radially inward by the pressing means 62, the tension pulley 60 contacts the outer surface of the belt 43 and radially inwards along the guide rail 64. Moved. The tension pulley 60 is moved to a position where the tension of the belt 43 becomes appropriate. In this way, the belt 43 is pressed radially inward by the tension pulley 60 with a constant pressing force, and the tension pulley 60 is kept in contact with the outer surface of the belt 43 with a constant pressing force. Thereby, the tension of the belt 43 is kept constant.

次に、図３及び図５を参照して、本実施の形態に係る研削装置の研削動作について説明する。図５は、本実施の形態に係る研削装置の研削動作を示す側面図である。なお、図５においては、説明の便宜上、高圧水の層を省略している。   Next, with reference to FIGS. 3 and 5, the grinding operation of the grinding apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 5 is a side view showing the grinding operation of the grinding apparatus according to the present embodiment. In FIG. 5, the layer of high-pressure water is omitted for convenience of explanation.

図３Ｂ及び図５に示すように、ウエーハＷが保持面３１に吸引保持された状態で、チャックテーブル３が研削手段２の下方に位置付けられる。より具体的には、ウエーハＷの中軸（回転軸）と研削ホイール２２の回転軸とが平行な状態で保持面３１の面方向にずらされウエーハＷの中心軸上に研削砥石が位置するように、チャックテーブル３が研削手段２の下方に位置付けられる。このとき、上面視において、研削砥石２４が支持ローラ４に干渉しないように、２つの支持ローラ４間に研削砥石２４が位置付けられている。このように、支持ローラ４を避けるように研削砥石２４が位置付けられることで、研削加工の際に研削砥石２４を回転させながら研削手段２を降下させても、支持ローラ４と研削砥石２４が衝突することがない。   As shown in FIGS. 3B and 5, the chuck table 3 is positioned below the grinding means 2 in a state where the wafer W is sucked and held by the holding surface 31. More specifically, the grinding wheel is positioned on the center axis of the wafer W by being shifted in the surface direction of the holding surface 31 in a state where the central axis (rotary axis) of the wafer W and the rotational axis of the grinding wheel 22 are parallel to each other. The chuck table 3 is positioned below the grinding means 2. At this time, the grinding wheel 24 is positioned between the two support rollers 4 so that the grinding wheel 24 does not interfere with the support roller 4 in a top view. As described above, the grinding wheel 24 is positioned so as to avoid the support roller 4, so that the support roller 4 and the grinding wheel 24 collide even when the grinding means 2 is lowered while rotating the grinding wheel 24 during grinding. There is nothing to do.

図３Ｂにおいて説明したように、ウエーハＷの外周縁には、３つの支持ローラ４が接触しており、ベルト４３のテンションは、ベルトテンショナ６によって一定に保たれている。モータ４４が回転駆動されると、ベルト４３を介してプーリ４２、シャフト４１及び支持ローラ４にモータ４４の駆動力が伝達される。これにより、各支持ローラ４は同一の回転速度で自転する。支持ローラ４にはウエーハＷの外周縁が接触しているため、支持ローラ４が回転されることでウエーハＷも回転される。このように、保持面３１に対してウエーハＷの下面を非接触で吸引保持しながら、チャックテーブル３自体を回転させることなくウエーハＷのみを回転させることができる。なお、モータ４４が駆動されている間もベルトテンショナ６によってベルト４３のテンションが一定に保たれているため、ベルト４３が弛むことなく、モータ４４の駆動力を各支持ローラ４に適切に伝達することができる。   As described in FIG. 3B, the three support rollers 4 are in contact with the outer peripheral edge of the wafer W, and the tension of the belt 43 is kept constant by the belt tensioner 6. When the motor 44 is driven to rotate, the driving force of the motor 44 is transmitted to the pulley 42, the shaft 41, and the support roller 4 through the belt 43. Thereby, each support roller 4 rotates at the same rotational speed. Since the outer peripheral edge of the wafer W is in contact with the support roller 4, the wafer W is also rotated by rotating the support roller 4. In this way, it is possible to rotate only the wafer W without rotating the chuck table 3 itself while sucking and holding the lower surface of the wafer W with respect to the holding surface 31 without contact. Since the tension of the belt 43 is kept constant by the belt tensioner 6 while the motor 44 is being driven, the driving force of the motor 44 is appropriately transmitted to each support roller 4 without the belt 43 slackening. be able to.

そして、研削ホイール２２をスピンドル２０で回転させながら、研削手段２を研削送り手段１０により下降させる。研削砥石２４の研削面とウエーハＷの被研削面（上面）とが接触され、ウエーハＷの研削が実施される。研削加工中は、ウエーハＷと保持面３１との隙間Ｇを維持するように、研削送り手段１０の送り速度が調整される。具体的には、研削砥石２４がウエーハＷに押し付けられることで隙間Ｇが所定の隙間（距離）より小さくなる場合には、研削送り手段１０の送り速度を遅くする。これにより、ウエーハＷの下面が保持面３１に対して非接触の状態を維持しながら、ウエーハＷの上面を研削することができる。   Then, the grinding means 2 is lowered by the grinding feed means 10 while the grinding wheel 22 is rotated by the spindle 20. The grinding surface of the grinding wheel 24 and the surface to be ground (upper surface) of the wafer W are brought into contact with each other, and the wafer W is ground. During the grinding process, the feed speed of the grinding feed means 10 is adjusted so as to maintain the gap G between the wafer W and the holding surface 31. Specifically, when the grinding wheel 24 is pressed against the wafer W and the gap G becomes smaller than a predetermined gap (distance), the feed speed of the grinding feed means 10 is reduced. Thereby, the upper surface of the wafer W can be ground while the lower surface of the wafer W is maintained in a non-contact state with respect to the holding surface 31.

ここで、隙間Ｇを維持するとは、隙間Ｇを一定の距離に維持するだけでなく、隙間Ｇがゼロにならないように維持することも含むものとする。研削加工中は、ウエーハＷが研削手段２に押し込まれても、ウエーハＷの下面が保持面３１に接触しない程度の隙間Ｇが維持されればよい。また、ウエーハＷは、材質の異なる複数の板状ワークを張り合わせたウエーハ等、比較的仕上げ厚みの大きい（例えば、１００μｍ）ものが好ましい。比較的仕上げ厚みの大きいウエーハであれば、薄化後にウエーハを反り難くすると共に、ウエーハの平坦度に影響を与え難くすることができる。   Here, maintaining the gap G includes not only maintaining the gap G at a constant distance but also maintaining the gap G so as not to become zero. During the grinding process, even if the wafer W is pushed into the grinding means 2, it is sufficient that the gap G is maintained so that the lower surface of the wafer W does not contact the holding surface 31. The wafer W is preferably a wafer having a relatively large finished thickness (for example, 100 μm) such as a wafer in which a plurality of plate-like workpieces of different materials are bonded together. If the wafer has a relatively large finished thickness, the wafer is less likely to warp after being thinned, and the flatness of the wafer is less likely to be affected.

ウエーハＷを研削して所定厚みに薄化した後、研削手段２を上昇させ、進退手段５を駆動させて各支持ローラ４を径方向外側に移動させる。各支持ローラ４がウエーハＷの外周縁から退避されることにより、ウエーハＷの径方向の支持が解除され、ウエーハＷをチャックテーブル３から搬出することが可能になる。なお、支持ローラ４が径方向外側に移動されると共にテンションプーリ６０も押圧手段６２の押圧力に抗して径方向外側に移動される。これにより、ベルト４３のテンションが調整されるため、支持ローラ４の移動が妨げられない。   After the wafer W is ground and thinned to a predetermined thickness, the grinding means 2 is raised and the advance / retreat means 5 is driven to move the respective support rollers 4 radially outward. When each support roller 4 is retracted from the outer peripheral edge of the wafer W, the support of the wafer W in the radial direction is released, and the wafer W can be carried out of the chuck table 3. The support roller 4 is moved radially outward and the tension pulley 60 is also moved radially outward against the pressing force of the pressing means 62. Thereby, since the tension of the belt 43 is adjusted, the movement of the support roller 4 is not hindered.

以上のように、本実施の形態に係る研削装置１によれば、ウエーハＷの下面と保持面３１との隙間Ｇに液体が流通して当該隙間Ｇに負圧が生成されることにより、保持面３１に対してウエーハＷが非接触で保持される。また、３つの支持ローラ４の外側面がウエーハＷの外周縁に接触した状態で各支持ローラ４が自転することにより、保持面３１に対してウエーハＷが回転される。そして、回転されるウエーハＷの上面を砥石で研削することで、保持面３１に対してウエーハＷを非接触で保持しながら研削することができる。よって、保護部材を用いることなくウエーハＷを研削することができる。   As described above, according to the grinding apparatus 1 according to the present embodiment, the liquid flows through the gap G between the lower surface of the wafer W and the holding surface 31, and the negative pressure is generated in the gap G. The wafer W is held in non-contact with the surface 31. Further, each support roller 4 rotates while the outer surfaces of the three support rollers 4 are in contact with the outer peripheral edge of the wafer W, whereby the wafer W is rotated with respect to the holding surface 31. Then, by grinding the upper surface of the rotated wafer W with a grindstone, the wafer W can be ground while being held in a non-contact manner with respect to the holding surface 31. Therefore, the wafer W can be ground without using a protective member.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change and implement variously. In the above-described embodiment, the size, shape, and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to this, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

例えば、上記した実施の形態では、環状の噴出孔３４が保持面３１の中央部分に１つ形成される構成としたが、この構成に限定されない。噴出孔３４を保持面３１を中心とする円周上に均等間隔で複数配設する構成としてもよい。   For example, in the above-described embodiment, one annular ejection hole 34 is formed at the central portion of the holding surface 31, but the present invention is not limited to this configuration. A plurality of ejection holes 34 may be arranged at equal intervals on the circumference centered on the holding surface 31.

また、環状の噴出孔３４から噴出する高圧水に洗浄水を用いた場合、ウエーハＷの下面および外周縁を洗浄することが可能になる。洗浄水はウエーハＷの下面から外周縁を伝って放出されるまで洗浄効果を発揮する。また、支持ローラ４が回転する場合には、支持ローラ４をスポンジ材で形成することで、支持ローラ４に洗浄水を浸透させることができる。よって、ウエーハＷの外周縁の洗浄を効果的に行なうことができる。また、洗浄水に、界面活性剤を添加するとさらによい。   Further, when washing water is used as the high-pressure water ejected from the annular ejection hole 34, the lower surface and outer peripheral edge of the wafer W can be washed. The cleaning water exhibits a cleaning effect until it is discharged from the lower surface of the wafer W along the outer peripheral edge. When the support roller 4 rotates, the cleaning water can be permeated into the support roller 4 by forming the support roller 4 from a sponge material. Therefore, the outer peripheral edge of the wafer W can be effectively cleaned. Further, it is better to add a surfactant to the washing water.

また、上記した実施の形態では、モータ４４の駆動力をベルト４３を介して支持ローラ４に伝達する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、各支持ローラ４に一つずつモータ４４を取り付け、支持ローラ４を直接自転させてもよい。   In the above-described embodiment, the driving force of the motor 44 is transmitted to the support roller 4 via the belt 43. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, one motor 44 may be attached to each support roller 4 and the support roller 4 may be directly rotated.

また、上記した実施の形態では、エアシリンダ６５によってテンションプーリ６０をベルト４３に押圧する構成としたが、この構成に限定されない。例えば、スプリングによってテンションプーリ６０をベルト４３に押圧する構成としてもよい。   In the above-described embodiment, the tension pulley 60 is pressed against the belt 43 by the air cylinder 65. However, the present invention is not limited to this configuration. For example, the tension pulley 60 may be pressed against the belt 43 by a spring.

以上説明したように、本発明は、保護部材を用いることなくウエーハを研削することができるという効果を有し、特に、ウエーハの下面を非接触で保持して研削する研削装置に有用である。   As described above, the present invention has an effect that the wafer can be ground without using a protective member, and is particularly useful for a grinding apparatus for grinding while holding the lower surface of the wafer in a non-contact manner.

Ｗ ウエーハ
Ｇ 隙間
１ 研削装置
２ 研削手段
２２ 研削ホイール
２４ 研削砥石（砥石）
３ 保持手段
３１ 保持面
３２ 負圧生成部
３４ 噴出孔
４ 支持ローラ
４３ ベルト（自転手段）
４４ モータ（自転手段）
５ 進退手段 W Wafer G Gap 1 Grinding device 2 Grinding means 22 Grinding wheel 24 Grinding wheel (grinding wheel)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Holding means 31 Holding surface 32 Negative pressure production | generation part 34 Ejection hole 4 Support roller 43 Belt (spinning means)
44 Motor (Rotating means)
5. Advancement / retreat means

Claims (1)

負圧生成部により生成された負圧によってウエーハを保持する保持手段と、該保持手段で保持するウエーハを環状に砥石を配設した研削ホイールを回転可能に装着して研削する研削手段と、を備える研削装置であって、
該負圧生成部は、ウエーハの面積に対応した保持面と、該保持面から液体を噴出する噴出孔と、で構成され、該噴出孔から噴出される該液体が該保持面とウエーハの下面との隙間に流通して該隙間に負圧を生成し、
該保持手段は、該保持面の外側に配設する少なくとも３つの支持ローラと、該支持ローラをウエーハの径方向に進退させ該支持ローラの外側面をウエーハの外周縁に接触および離間させる進退手段と、該支持ローラを自転させ該支持ローラの外側面が接触するウエーハを回転させる自転手段と、を備え、
該保持手段でウエーハを非接触保持し該自転手段で回転するウエーハを該砥石で研削する研削装置。 A holding means for holding the wafer by the negative pressure generated by the negative pressure generating section; and a grinding means for rotatably mounting a grinding wheel having a grindstone arranged in an annular manner on the wafer held by the holding means for grinding. A grinding device comprising:
The negative pressure generating unit is configured by a holding surface corresponding to the area of the wafer and an ejection hole for ejecting liquid from the holding surface, and the liquid ejected from the ejection hole is provided on the lower surface of the holding surface and the wafer. And generate a negative pressure in the gap.
The holding means includes at least three supporting rollers disposed outside the holding surface, and advancing / retracting means for moving the supporting roller forward and backward in the radial direction of the wafer so that the outer surface of the supporting roller contacts and separates from the outer peripheral edge of the wafer. And rotation means for rotating the support roller to rotate the wafer that contacts the outer surface of the support roller,
A grinding apparatus for holding a wafer in a non-contact manner by the holding means and grinding the wafer rotated by the rotation means with the grindstone.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09262747A (en) * 1996-03-27 1997-10-07 Nachi Fujikoshi Corp Double grinding device for high brittle material
JPH11854A (en) * 1997-06-16 1999-01-06 Nippei Toyama Corp Machining method for wafer and surface grinding machine
JPH1177497A (en) * 1997-09-01 1999-03-23 Waida Seisakusho:Kk Both faces grinding method of semiconductor wafer and both faces grindings device
JP2008270818A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Applied Materials Inc Contactless wet wafer holder

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09262747A (en) * 1996-03-27 1997-10-07 Nachi Fujikoshi Corp Double grinding device for high brittle material
JPH11854A (en) * 1997-06-16 1999-01-06 Nippei Toyama Corp Machining method for wafer and surface grinding machine
JPH1177497A (en) * 1997-09-01 1999-03-23 Waida Seisakusho:Kk Both faces grinding method of semiconductor wafer and both faces grindings device
JP2008270818A (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Applied Materials Inc Contactless wet wafer holder

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